: Klimaziele mit dezentraler Energiewende gut erreichbar

11.12.2015 – Drei Wissenschaftsakademien kommen zum gleichen Ergebnis: Die Energiewende mit 100 Prozent Erneuerbaren Energien ist machbar und es gibt verschiedene Alternativen den Umstieg zu bewältigen, vor allem in Hinsicht auf die Stromversorgung Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften acatech und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften sind sich da einig, über 100 Experten aus allen Bereichen von Wissenschaft und Wirtschaft haben an der Studie mitgewirkt. Dass die Energiewende gerade auch finanziell machbar ist wurde erst vor kurzem in der Studie Was kostet die Energiewende des Fraunhofer Instituts errechnet. 

Kurz vor dem Klimagipfel in Paris hatte eine Expertenkommission der deutschen Energiewendepolitik bestätigt, dass die selbst gesteckten Klimaschutzziele beim aktuellen Kurs nicht erreicht werden können. Branchenexperten warnen schon lange vor einem Ausbremsen der Energiewende durch Kohlekapazitätsreserven und Ausschreibungsverfahren für Windkraft- und Solaranlagen, die Bürgerenergieprojekte wirtschaftlich unrentabel machen könnten.

Vor allem die Stromversorgung der Zukunft wäre ohne jeglichen Treibhausgasausstoß möglich, das sei nur noch eine Frage des Willens, so die Autoren der Studie. Es wäre nicht nur eine Emissionsminderung um mindestens 80 Prozent, wie sie angeblich von der Bundesregierung angestrebt werde, zu erreichen, man könnte direkt auf das 100 Prozent Ziel zusteuern. Mit 100 Prozent Erneuerbaren Energien sei eine stabile und bezahlbare Stromversorgung möglich, so das Studienergebnis. Würde der Strom aus immer kostengünstiger werdenden Windkraft- und PV-Anlagen erzeugt, könnte laut Studie die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom um das Jahr 2050 billiger als nach dem Abschalten des letzten AKW in rund zehn Jahren sein.

Stünde genügend Wind- und Solarstrom zur Verfügung ließe sich dieser bspw. in speicherbaren Wasserstoff umwandeln, der bei Bedarf wieder in Strom zurückverwandelt werden kann, so der Vorschlag der Wissenschaftler. Wind- und Photovoltaikanlagen könnten durch Biogas-, Solarthermie- oder Geothermie-Kraftwerke ergänzt werden. Diese seien flexibel regelbar und könnten längere Windflauten überbrücken. Die jeweiligen Vor- und Nachteile müssten allerdings genau betrachtet werden. Beim Anbau von Energiepflanzen etwa seien die möglichen Umweltfolgen zu bedenken und mögliche Nutzungskonkurrenzen. Solarthermische Kraftwerke lohnten sich laut Studie nur in sonnenreichen Regionen. Für den Stromtransport von Südeuropa nach Deutschland müssten dann aber die transeuropäischen Netze ausgebaut werden. Dabei, so zeigen erfolgreiche Projekte, kann die große Solarthermie im Wärmebereich bereits punkten und ist auch in unseren Breitengraden hervorragend für eine kommunale Energieversorgung geeignet.

An flexiblen Gaskraftwerken führe langfristig kaum ein Weg vorbei, meinen die Wissenschaftler. „Neue Kraftwerke sollten deshalb mit variabler Feuerung ausgelegt werden, damit die Gaswirtschaft sukzessive von Erdgas auf CO2-ärmere Brennstoffe umgestellt werden kann“, so Prof. Dirk Uwe Sauer von der RWTH Aachen, Co-Leiter der Akademien-Arbeitsgruppe. Damit ließen sich auch bis zu drei Wochen lange wind- und sonnenarme Perioden sicher überbrücken. Eine zentrale Rolle werden laut Studie Turbinen und Kraftwerke spielen, die variabel mit Erdgas, Biogas, Wasserstoff oder Methan betrieben werden können. Auch hier müssten die Marktmechanismen geändert werden, so die Studienautoren, um dabei wirtschaftlich sinnvolle Bedingungen für die Betreiber zu erreichen.

Für den Ausgleich der kurzfristigen Schwankungen der Solar- und Windstromerzeugung könnte laut Studie insbesondere ein flexibles Management von Stromverbrauchern und Energiespeichern in Haushalten und Industrie beitragen, Batterien von Elektroautos und in Gebäuden mit Photovoltaikanlagen sollten in Zukunft Standard sei, so die Wissenschaftler, wenn viel Strom zur Verfügung steht, ebenso die gemeinsame Nutzung der Wärmespeicher von Heizungs- und Warmwasseranlagen. Technologisch gesehen wäre auch die Stromerzeugung durch Nutzung von Erdwärme als Ausgleich für die fluktuierende Wind- und Solarstromerzeugung möglich, dann müssten allerdings die Kosten dafür noch enorm sinken Langzeitspeicher lohnten erst in einem System mit einer CO2-Einsparung über 80 Prozent. Bis dahin wäre es kostengünstiger, so die Studie, Wind- und Solarstrom dem Wärmemarkt zur Verfügung zu stellen und nach dessen Sättigung abzuregeln. na

Die Arbeitsgruppe des Akademienprojekts ESYS hat mithilfe eines eigens entwickelten Modells rund 130 Systemkonstellationen verglichen. Die Stellungnahme Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050 fasst die wichtigsten Ergebnisse zusammen.